1

Ch­¬ng 1

æn ®Þnh ®iÖn ¸p tr¹m ph¸t ®iÖn

1.1. Kh¸i niÖm chung

1.1.1. T¹i sao ph¶i gi÷ æn ®Þnh ®iÖn ¸p tr¹m ph¸t ®iÖn.

+ C¸c tr¹m ph¸t ®iÖn ngµy nay chñ yÕu dïng m¸y ph¸t ®ång bé xoay chiÒu 3 pha. §Æc tÝnh ngoµi cña m¸y ph¸t ®ång bé xoay chiÒu 3 pha

U = f(IT)cos = const IKT = const n = const

U1

E0

U

cos = 0

(= 900)

cos = 0,8 (> 0)

cos = 1 (= 0)

cos = 0,2 (< 0)

cos = 0 ( = -900)

ITInmI®m

+ Tõ ®Æc tÝnh ngoµi , ta thÊy c¸c m¸y ph¸t xoay chiÒu ®ång bé 3 pha cã sù thay ®æi ®iÖn ¸p rÊt

lín trong qu¸ tr×nh nhËn t¶i vµ bít t¶i. Sù thay ®æi ®iÖn ¸p ®Þnh møc trong kho¶ng (40 50)%

dm

o

1 U%100.E

U

+ T¶i thùc tÕ cña m¸y ph¸t xoay chiÒu lµ t¶i hçn hîp gi÷a R vµ L (t¶i mang tÝnh chÊt c¶m kh¸ng

( > 0). Do vËy khi IT t¨ng -> UMF gi¶m. NÕu nh­ víi cïng gi¸ trÞ dßng t¶i , khi gi¸ trÞ cos thay ®æi (tÝnh chÊt t¶i thay ®æi) th× U còng thay ®æi.

+ TÊt c¶ c¸c thiÕt bÞ ®iÖn lµ phô t¶i cña m¸y ph¸t ®iÖn hay c¸c khÝ cô trang bÞ trong hÖ thèng n¨ng l­îng ®Òu ®­îc chÕ t¹o ®Ó lµm viÖc víi mét ®iÖn ¸p nhÊt ®Þnh gäi lµ ®iÖn ¸p ®Þnh møc. NÕu thay

®æi th× gi¸ trÞ cho phÐp lµ rÊt nhá kho¶ng tõ (2 3)% U®m. NÕu thay ®æi lín sÏ ¶nh h­ëng ®Õn chÊt l­îng cña ¸nh s¸ng, tèc ®é ®éng c¬ vµ ®Õn lùc hót cña c¸c c«ng t¾c t¬, r¬le. Trong tr­êng hîp U®m th× ¶nh h­ëng ®Õn tuæi thä cña chóng.

1.1.2. C¸c nguyªn nh©n g©y ra giao ®éng ®iÖn ¸p.

+ §èi víi m¸y ph¸t xoay chiÒu ®ång bé 3 chiÒu ta cã ph­¬ng tr×nh c©n b»ng ®iÖn ¸p nh­ sau:

U = EKt - j.X.I - R.I

Trong ®ã:

2

U: ®iÖn ¸p ra cña m¸y ph¸t

EKT: suÊt ®iÖn ®éng cña m¸y ph¸t do tõ th«ng sinh ra

X: trë kh¸ng ®ång bé

R: ®iÖn trë cuén d©y stator.

+ Tõ ph­¬ng tr×nh trªn ta thÊy ®èi víi m¸y ph¸t xoay chiÒu ®ång bé.

Cã 4 nguyªn nh©n g©y ra sù thay ®æi ®iÖn ¸p:

- Khi c­êng ®é dßng t¶i thay ®æi:

IT f­ th E U

- Khi tÝnh chÊt t¶i thay ®æi:

cos tõ th«ng f­ f­ a th E U

- Khi tèc ®é r«to thay ®æi:

n E U

- Khi nhiÖt ®é cuén d©y kÝch tõ thay ®æi:

t0 RK IKt E U

Tõ c¸c nguyªn nh©n vµ c¸c t¸c h¹i cña sù giao ®éng ®iÖn ¸p trªn ta thÊy sù cÇn thiÕt cña viÖc gi÷ ®iÖn ¸p m¸y ph¸t kh«ng ®æi th«ng qua c¸c bé tù ®éng ®iÒu chØnh ®iÖn ¸p.

3

ktIkt

CL

U = U0 - UMF

UoUMF

MF

K§

SS

1.2. c¸c nguyªn lý x©y dùng c¸c hÖ thèng

tù ®éng ®iÒu chØnh ®iÖn ¸p

1.2.1. Nguyªn nh©n ®iÒu chØnh theo ®é lÖch

SS: bé so s¸nh

K§: bé khuyÕch ®¹i

CL: bé chØnh l­u

UMF: ®iÖn ¸p m¸y ph¸t

U0: ®iÖn ¸p cho tr­íc

+ PhÇn tö so s¸nh nhËn tÝn hiÖu so s¸nh lµ UF. §iÖn ¸p nµy so s¸nh víi ®iÖn ¸p cho tr­íc råi ®­a

ra tÝn hiÖu sai lÖch U = U0 - UF qua bé khuÕch ®¹i, tõ ®ã ®iÒu chØnh ®­îc dßng kÝch tõ m¸y ph¸t.

Khi UF U IKt UF

UF U IKt UF

+ ¦u ®iÓm cña hÖ thèng tù ®éng ®iÒu chØnh ®iÖn ¸p theo nguyªn lÝ ®é lÖch:

- HÖ thèng ®¬n gi¶n, kÝch th­íc vµ träng l­îng nhá.

- §é chÝnh x¸c cao.

- Ho¹t ®éng víi tÊt c¶ c¸c nguyªn nh©n g©y ra giao ®éng ®iÖn ¸p.

+ Nh­îc ®iÓm:

- æn ®Þnh kÐm: ®é qu¸ chØnh vµ thêi gian qu¸ ®é lín, nhÊt lµ khi khëi ®éng trùc tiÕp c¸c ®éng c¬ lång sãc cã c«ng suÊt lín.

4

UR

U¤DZ1 = U¤DZ2 = U¤

0

UR1

U¤

U¤ UV1 BUV

M

A

MF

CBAO

kt

Ikt

R7

T2

R8

T1

T

R6

Dz3

R9 D1

C3

Dz

R4

R5

VR2

BA

UR

C3

Dz

R3

R2

Dz

UVR1VR1

C1

CL

O

A

* HÖ thèng tù ®éng ®iÒu chØnh ®iÖn ¸p theo nguyªn lÝ ®é lªch ®­îc chÕ t¹o b»ng b¸n dÉn.

5

* Giíi thiÖu phÇn tö:

+ MF: m¸y ph¸t xoay chiÒu ®ång bé 3 pha cã cuén d©y kÝch tõ lµ Kt.

+ T: Thirstor : phÇn tö thùc hiÖn , thay ®æi dßng kÝch tõ m¸y ph¸t.

+ M¹ch lÊy ph¶n håi ®iÖn ¸p m¸y ph¸t bao gåm: biÕn ¸p BA, cÇu chØnh l­u CL, tô läc C1, ®iÖn trë R1, biÕn trë VR1.

+ Khèi so s¸nh bao gåm cÇu ®o: DZ1, DZ2, RZ2, RZ3, cã ®Æc tÝnh UR = f(UV) nh­ h×nh vÏ. §iÓm lµm viÖc cña cÇu ®o n»m trªn ®o¹n AB.

+ Khèi khuyÕch ®¹i bao gåm Transistor T1, c¸c ®iÖn trë R4, R5 biÕn trë VR2.

+ Khèi t¹o xung bao gåm: Transistor mét tiÕp gi¸p T2 (UJT), c¸c ®iÖn trë R6, R7, R8 tô C3.

+ Khèi cÊp nguån: D1, R9, DZ3, D2, tô läc C2.

* Nguyªn lÝ lµm viÖc:

+ M¸y ph¸t ®ang lµm viÖc b×nh th­êng víi ®iÖn ¸p ph¸t ra lµ U®m. §iÓm lµm viÖc cña cÇu ®o t¹i M cã UR = UR1 t­¬ng øng víi UV = UV1 = K.U®m. UR1 qua khèi khuyÕch ®¹i ®­a ®Õn

khèi t¹o xung, xung ph¸t ra cã gãc më lµ 1 ®­a ®Õn ®iÒu khiÓn. Thyristor T t­¬ng øng cã dßng kÝch tõ m¸y ph¸t lµ IKT1 vµ ®iÖn ¸p m¸y ph¸t lµ U®m.

+ NÕu v× mét lý do nµo ®ã lµm cho UMF < U®m UV = K.UF UR > UR1 qua bé

khuyÕch ®¹i qua bé t¹o xung gãc më cña Thyristor gi¶m ®i IKT t¨ng UF t¨ng b»ng víi U®m.

U

t

6

1.2.2. Nguyªn lý ®iÒu chØnh theo nhiÔu.

1. HÖ thèng phøc hîp dßng.

Bd: biÕn dßng

CL1, CL2: chØnh l­u

MF: m¸y ph¸t

Kt: cuén d©y kÝch tõ m¸y ph¸t

+ HÖ thèng phøc hîp dßng cã 2 ph¶n håi: ®ã lµ ph¶n håi ¸p U vµ ph¶n håi dßng I.

+ HÖ thèng phøc hîp dßng lµ hÖ thèng võa tÝn hiÖu dßng vµ tÝn hiÖu ¸p ®­îc céng l¹i víi nhau phÝa mét chiÒu (sau chØnh l­u).

+ Víi cÊu tróc nh­ vËy hÖ thèng chØ c¶m biÕn ®­îc víi sù thay ®æi ®é lín cña dßng t¶i. Cßn c¸c nguyªn nh©n kh¸c th× hÖ thèng kh«ng ®iÒu chØnh ®­îc. ChÝnh v× vËy, hÖ thèng phøc hîp dßng kh«ng ®­îc øng dông nhiÒu. Nã chØ hay ®­îc dïng kÕt hîp víi nguyªn lý ®é lÖch.

2. HÖ thèng phøc hîp pha.

+ HÖ thèng phøc hîp pha lµ hÖ thèng ®iÒu chØnh ®iÖn ¸p theo hai nhiÔu côm chÝnh ®ã lµ:

c­êng ®é dßng t¶i tÝnh chÊt t¶i cos.

+ §N: HÖ thèng phøc t¹p pha lµ hÖ thèng mµ tÝn hiÖu ¸p vµ tÝn hiÖu dßng ®­îc céng pha víi nhau (céng vÐct¬) hay cßn gäi lµ céng phÝa xoay chiÒu (tr­íc chØnh l­u).

+ HÖ thèng phøc hîp pha ®­îc chia lµm 2 lo¹i:

- HÖ thèng phøc hîp pha song song: lµ hÖ thèng cã tÝn hiÖu dßng vµ tÝn hiÖu ¸p céng song song víi nhau (h×nh b).

- HÖ thèng phøc hîp pha nèi tiÕp: lµ hÖ thèng cã tÝn hiÖu dßng vµ tÝn hiÖu ¸p céng nèi tiÕp cÊp cho cuén khÝ (h×nh b).

Bd

I

CL 1 CL 2 U

kt

MF

7

U

Ikt

a

It

K.IRXt

U

b

Ikta

b

IU

U

XCC

RI.I

It

Ikt

CL

UIXt

U

kt

F

Bd

Ikt

CL

Bd It

IU

CC

F

kt

H×nh a H×nh b

+ It = KI lµ dßng thø cÊp biÕn dßng; I: dßng ®iÖn m¸y ph¸t

+ U: ®iÖn ¸p MF

+ Icc: dßng qua cuén c¶m

+ Kkt: dßng kÝch tõ

+ R: ®iÖn trë cuén kÝch tõ

+ Víi c¸c s¬ ®å trªn hÖ thèng phøc hîp pha cã thÓ c¶m nhËn ®­îc víi 2 nhiÔu lo¹n.

C­êng ®é dßng t¶i I vµ tÝnh chÊt t¶i cos. CM:

XÐt pha A:

- Khi c­êng ®é dßng t¶i thay ®æi trong khi tÝnh chÊt t¶i kh«ng thay ®æi.

8

I2 > I2 UMF

I2 > I1

Ikt2 > Ikt1 UMF

- Khi tÝnh chÊt t¶i thay ®æi trong khi c­êng ®é dßng t¶i kh«ng ®æi

I2 > I2 UMF

I2 > I1

Ikt2 > Ikt1 UMF

+ ¦u ®iÓm:

- CÊu tróc ®¬n gi¶n, tuæi thä cao, ®é bÒn vµ ®é tin cËy cao.

- Cã kh¶ n¨ng c­êng kÝch lín vµ tÝnh æn ®Þnh ®éng tèt (kh«ng giao ®éng, thêi gian qu¸ ®é ng¾n, ®é qu¸ ®iÒu chØnh bÐ).

+ Nh­îc ®iÓm:

- §é chÝnh x¸c thÊp.

- KÝch th­íc lín: v× cã biÕn dßng vµ cuén c¶m.

- Kh¶ n¨ng tù kÝch kÐm (®Ó c¶i thiÖn m¾c 0)

- ChØ c¶m nhËn ®­îc víi I vµ .

* VÝ dô c¸c hÖ thèng tù ®éng ®iÒu chØnh ®iÖn ¸p phøc hîp pha.

a. HÖ thèng tù ®éng ®iÒu chØnh ®iÖn ¸p phøc hîp pha song song.

I U

I 1

I 2 I2

U B U C

U A

I1

I U

I I

U A

U C U B

I1

I2

9

+ Cuén c¶m tuyÕn tÝnh 3 pha lÊy ph¶n håi ®iÖn ¸p DL.

+ BiÕn dßng 3 pha lÊy ph¶n håi dßng m¸y ph¸t TP.

+ Bé tô C ®­îc m¾c song song víi cÇu chØnh l­u ®Ó c¶i thiÖn qu¸ tr×nh tù kÝch.

+ BiÕn trë R m¾c song song víi cuén khi ®Ó ®iÒu chØnh ®iÖn ¸p m¸y ph¸t khi kh«ng t¶i.

+ CÇu chØnh l­u P cÊp dßng 1 chiÒu cho cuén d©y kÝch tõ.

* Qóa tr×nh tù kÝch.

* Qu¸ tr×nh ®iÒu chØnh ®iÖn ¸p.

b. HÖ thèng tù ®éng ®iÒu chØnh ®iÖn ¸p phøc hîp pha nèi tiÕp.

+ BiÕn ¸p tæng hîp TK: c¬ cÊp dßng ax, by, cz, s¬ cÊp ¸p ®­îc ®Êu trùc tiÕp vµp trô ®Êu dßng MF. Cuén thø cÊp cã nhiÒu trô ®Êu d©y cho phÐp thay ®æi hÖ sè truyÒn cña biÕn ¸p ®Ó thay ®æi ®iÖn ¸p kh«ng t¶i vµ trë kh¸ng XA.

+ BiÕn ¸p dßng phô TP ®Ó ®iÒu chØnh ®é nghiªng ®Æc tÝnh ngoµi cho phï hîp. Thø cÊp cña TP cã thÓ ®Êu víi bÊt cø trô ®Êu d©y phï hîp cña cuén d©y thø cÊp biÕn ¸p tæng hîp TK.

+ Bé tô BC ®Ó c¶i thiÖn ®iÒu kiÖn tù kÝch tõ ban ®Çu.

+ Bé läc RC ®Ó b¶o vÖ qu¸ ¸p cho cÇu chØnh l­u P.

+ Ta cã s¬ ®å t­¬ng ®­¬ng cña hÖ thèng nh­ sau:

1.2.3. Nguyªn t¾c kÕt hîp.

+ §Ó lîi dông ®­îc nh÷ng ­u ®iÓm c¬ b¶n cña hai nguyªn lý theo chiÒu vµ theo ®é lÖch ng­êi ta chÕ t¹o hÖ thèng ®iÒu chØnh ®iÖn ¸p theo nguyªn lÝ kÕt hîp:

- KÕt hîp gi÷a phøc hîp pha vµ ®é lÖch (h×nh a).

- KÕt hîp gi÷a phøc hîp dßng vµ ®é lÖch (h×nh b).

U I W

R Z

Xt

I.K TP I.K TK

10

1: BiÕn dßng, 2: biÕn ¸p, 3: chØnh l­u Diode, 4: chØnh l­u Tiristor;

5: phÇn tö so s¸nh, 6: kÝch ®¹i vµ t¹o xung, 7: cuén c¶m

H×nh a:

- Tiristor lµm phÇn tö thùc hiÖn.

- M¸y ph¸t F cã 2 cuén kÝch tõ cã tõ th«ng ng­îc chiÒu nhau.

- Dßng kÝch tõ chÝnh t¹o 1 ®­îc cÊp tõ m¹ch phøc hîp phô bao gåm: biÕn ¸p phøc hîp 1, cuén c¶m 7, Diode 3.

- M¹ch hiÖu chØnh thu ®é lÖch bao gåm: cuén kÝch tõ t¹o 2, Tiristor 4, khèi SS 5, khuyÕch ®¹i vµ t¹o xung 6.

- Khi kh«ng cã 2 th× ®iÖn ¸p MF b»ng 110%U®m. Khi cã 2 ®iÖn ¸p MF ®­îc kÐo xuèng b»ng U®m.

H×nh b:

- M¹ch phøc hîp dßng bao gåm: biÕn dßng 1, Diode 3.

- M¹ch hiÖu chØnh theo ®é lÖch bao gåm: Tiristor 4, biÕn ¸p 2, khèi SS5, khuyÕch ®¹i vµ t¹o xung 6.

- M¸y ph¸t F cã mét cuén d©y kÝch tõ.

- TÝn hiÖu phÇn phøc hîp dßng vµ phÇn hiªu chØnh theo ®é lÖch c«ng ®iÖn víi nhau.

* VÝ dô minh ho¹.

1 3

4

2

F

5 6

U 0

U -

2

1

4 3

F

-

1

7

U

U 0

6 5

11

1. VÝ dô sè 1: S¬ ®å 1.

+ M¸y ph¸t kh«ng chæi than. HÖ thèng x©y dùng theo phøc hîp pha song song chØnh theo ®é lÖch.

+ PhÇn phøc hîp pha bao gåm: biÕn dßng 3 pha TP, cuén c¶m 3 pha DL cã khe khÝ, cÇu chØnh l­u 3 pha P'2. TÝn hiÖu dßng vµ tÝn hiÖu ¸p ®­îc céng ®iÖn víi nhau. C¸c th«ng sè cña phÇn phøc hîp pha: ®iÖn c¶m cña cuén c¶n DL ®­îc chØnh sao cho khi ch­a cã phÇn hiÖu chØnh theo ®é lÖch (tøc T2 kho¸) th× UMF = 110%U®m (kÕt hîp víi biÕn trë R19).

+ KÐo ®iÖn ¸p vÒ gi¸ trÞ ®Þnh møc lµ nhiÖm vô cña phÇn hiÖu chØnh theo ®é lÖch. §iÖn ¸p cña m¸y ph¸t phô thuéc vµo ®é më cña T2.

+ PhÇn hiÖu chØnh bao gåm:

- TÝn hiÖu ph¶n håi ®iÖn ¸p MF ®­îc ®­a vµo kh©u so s¸nh bao gåm: biÕn ¸p 3 pha TN1 cÇu chØnh l­u P3. BiÕn trë R1 vµ R4 dïng ®Ó thay ®æi ®iÖn ¸p kh«ng t¶i MF. C¸c ®iÖn trë R2, R6, tô läc C1.

- PhÇn tö so s¸nh lµ Diode æn ¸p DZ cã U0 = Uæ so s¸nh gi÷a U0 vµ kUMF: U = kUMF - UZ (k lµ hÖ sè truyÒn tÝn hiÖu).

- Bé khuyÕch ®¹i bao gåm T3, T4, T5.

- PhÇn tö thùc hiÖn T2.

- Khèi ¸p nguån cho phÇn hiÖu chØnh theo ®é lÖch:

BiÕn ¸p TN2, cÇu chØnh l­u P1 tô läc C2. U vµ C3 lµ m¹ch ph¶i t×m miÒn ®Ó gi¶m sù giao ®éng ®iÖn ¸p MF.

+ BiÕn dßng PP, c«ng t¾c S, biÕn trë R7 ®Ó t¹o ®é h÷u sai cho ®Æc tÝnh ngoµi MF U = f(IT) ®Ó ph©n chia t¶i ph¶n t¸c dông khi m¸y ph¸t c«ng t¸c song song víi c¸c MF kh¸c.

UA = k.UMF - UZ

UMF: ®iÖn ¸p MF

UZ: ®iÖn ¸p æn ®Þnh Diode Zene.

k: hÖ sè bao gåm hÖ sè biÕn ¸p vµ hÖ sè phô thuéc vµo trÞ sè cña c¸c ®iÖn trë R2, R6, R3 vµ c¸c biÕn trë R1 vµ R4.

+ R1: chØnh tinh ®iÖn ¸p

R4: chØnh th« ®iÖn ¸p

+ R7: chØnh ®é hiÓu sai ®Æc tÝnh UMF = f(IT) ®Ó ph©n chia t¶i ph¶n t¸c dông

12

Ch­¬ng 2

C«ng t¸c song song cña c¸c m¸y ph¸t ®iÖn

cña tr¹m ph¸t dù phßng

2.1. Kh¸i niÖm chung

Nguån ®iÖn dù phßng cho c¸c phô t¶i trong c¸c hÖ thèng ®iÖn cña c¸c nhµ m¸y, c¸c c«ng ty, c¸c c«ng tr­êng.v.v... cã thÓ lÊy tõ mét tæ m¸y ph¸t Diesel hoÆc tõ nhiÒu tæ m¸y ph¸t Diesel c«ng t¸c song song. §èi víi tr¹m ph¸t cÇn c«ng suÊt lín th­êng cã tõ 2 tæ m¸y ph¸t Diesel trë lªn.

* ¦u ®iÓm cña tr¹m ph¸t cã c¸c m¸y ph¸t c«ng t¸c song song lµ:

+ T¹o ®iÒu kiÖn gi¶m bít c¸c thiÕt bÞ chuyÓn m¹ch vµ d©y c¸p nèi c¸c phÇn tö vµ thiÕt bÞ víi nhau.

+ Gi¶m bít träng l­îng kÝch th­íc cña c¸c thiÕt bÞ ph©n phèi ®iÖn.

+ B¶o ®¶m nguån ®iÖn liªn tôc cho c¸c phô t¶i trong mäi tr­êng hîp (ngay c¶ khi chuyÓn t¶i tõ m¸y nµy s¸ng m¸y kh¸c).

+ Gi¶m bít sù giao ®éng ®iÖn ¸p khi t¶i t¨ng ®ét ngét.

+ N©ng cao hiÖu suÊt sö dông c«ng suÊt cña c¸c tæ m¸y ph¸t.

* Nh­îc ®iÓm:

+ §ßi hái ng­êi sö dông cã tr×nh ®é cao vÒ chuyªn m«n.

+ §é lín dßng ng¾n m¹ch t¨ng, cÇn ph¶i cã c¸c thiÕt bÞ b¶o vÖ ng¾n m¹ch phøc t¹p vµ b¶o vÖ c«ng suÊt ng­îc.

+ Sù ph©n chia t¶i phøc t¹p.

13

2.2. Hoµ ®ång bé c¸c m¸y ph¸t ®iÖn ®ång bé

* §Þnh nghÜa: §­a m¸y ph¸t ®ång bé vµo c«ng t¸c song song lµ qu¸ tr×nh ®­a mét m¸y ph¸t tõ tr¹ng th¸i kh«ng c«ng t¸c ®Õn tr¹ng th¸i cïng cung cÊp n¨ng l­îng cho phô t¶i víi c¸c m¸y ph¸t kh¸c.

* C¸c ph­¬ng ph¸p hoµ ®ång bé: cã 2 ph­¬ng ph¸p.

+ Hoµn ®ång bé chÝnh x¸c: t¹i thêi ®iÓm ®ãng m¸t ph¸t lªn thanh c¸i, tÊt c¶ c¸c ®iÒu kiÖn ph¶i ®­îc tho¶ m·n.

+ Hoµ ®ång bé th«: t¹i thêi ®iÓm ®ãng m¸y ph¸t lªn thanh c¸i, tÊt c¶ c¸c ®iÒu kiÖn ph¶i tho¶ m·n trõ ®iÒu kiÖn gãc pha ban ®Çu cña ®iÖn ¸p l­íi vµ m¸y ph¸t ch­a b»ng nhau.

Thùc tÕ ng­êi ta hay dïng ph­¬ng ph¸p hoµ ®ång bé chÝnh x¸c cßn ph­¬ng ph¸p hoµ ®ång bé th« rÊt Ýt dïng.

* Hoµ ®ång bé chÝnh x¸c:

+ §Ó ®¶m b¶o khi hoµ m¸y ph¸t vµo m¹ng kh«ng g©y ra xung dßng lín cÇn ph¶i ®¶m b¶o c¸c ®iÒu kiÖn hoµ ®ång bé.

+ §iÒu kiÖn hoµ ®ång bé chung lµ: ®iÖn ¸p tøc thêi cña m¸y ph¸t vµ cña l­íi trong c¸c pha t­¬ng øng b»ng nhau.

+ §iÖn ¸p tøc thêi cña l­íi:

UA1 = U1sin(1t - 1)

UB1 = U1sin

3

2t 11

UC1 = U1sin

3

4t 11

+ §iÖn ¸p tøc thêi cña m¸y ph¸t:

UA2 = U2sin(2t - 2)

UB2 = U2sin

3

2t 22

UC2 = U2sin

3

4t 22

14

Trong ®ã:

U1, U2: ®iÖn ¸p cùc ®¹i cña ®iÖn ¸p pha l­íi vµ m¸y ph¸t

1, 2: tÇn sè gãc cña ®iÖn ¸p l­íi vµ m¸y ph¸t

1, 2: gãc pha ®Çu cña ®iÖn ¸p l­íi vµ m¸y ph¸t

+ Khi hoµ ta ph¶i cã: UA1 = UA2 ; UB1 = UB2 ; UC1 = UC2

+ Muèn ®iÒu kiÖn trªn tho¶ m·n ta ph¶i cã:

1) U1 = U2 2) 1 = 2 3) 1 = 2

Thø tù pha ph¶i nh­ nhau.

Nãi c¸ch kh¸c: Sao ®iÖn ¸p cña l­íi ph¶i trïng víi sao ®iÖn ¸p cña m¸y ph¸t

§Ó kiÓm tra c¸c ®iÒu kiÖn lu«n ®ång bé chÝnh x¸c vµ chän thêi ®iÓm ®ãng m¸y ph¸t vµ m¹ng ng­êi ta dïng c¸c ph­¬ng ph¸p sau:

1. HÖ thèng ®Ìn t¾t

2. HÖ thèng ®Ìn quang

3. HÖ thèng ®ång bé kÕ

UA1

UC1

UB1

UA2

UC2

UB2

1

2

15

1. HÖ thèng ®Ìn t¾t.

S¬ ®å ®Êu d©y hÖ thèng ®Ìn t¾t

* Khi sö dông ®Ìn t¾t ta cÇn thùc hiÖn nh­ sau:

+ KiÓm tra sù b»ng nhau cña 1 vµ 2: thùc tÕ ®Ó ®iÒu chØnh cho 1 = 2 lµ kh«ng thÓ thùc hiÖn ®­îc.

Ta cè g¾ng ®iÒu chØnh sao cho 2 > 1 vµ 2 - 1 CP: sai sè tÇn sè gãc cho phÐp (tÇn sè m¸y ph¸t ®Þnh hoµ lín h¬n tÇn sè l­íi mét gi¸ trÞ cho phÐp).

+ KiÓm tra sù b»ng nhau cña ®iÖn ¸p U1 = U2 b»ng v«nkÕ (kiÓm tra chung b»ng mét v«nkÕ lµ tèt nhÊt).

+ KiÓm tra thø tù pha: c¸c ®Ìn t¾t ®ång thêi (thùc tÕ khi ®· kiÓm tra vµ ®Êu d©y m¸y ph¸t th× thø tù pha ®· ®¶m b¶o).

+ KiÓm tra vÐct¬ ®iÖn ¸p c¸c pha t­¬ng øng trïng nhau t¹i thêi ®iÓm c¸c bãng ®Òu t¾t.

KL: Khi tèc ®é t¾t s¸ng cña c¸c ®Ìn chËm, ta ®ãng cÇu dao ®­a m¸y ph¸t vµo l­íi khi c¸c ®Ìn chuÈn bÞ t¾t.

a1

c1 b1

c2

b2

a2

1

2

a 2 c 2 b 2

c 1 b 1 a 1

2 1

MF

A

B

C

16

Chó ý: NÕu U1 U2 : c¸c ®Ìn kh«ng bao giê t¾t

1 2 : c¸c ®Ìn kh«ng t¾t

2. HÖ thèng ®Ìn quay.

+ Nh­îc ®iÓm cña hÖ thèng t¾t ®Ìn lµ kh«ng biÕt ®­îc ®Çu cña f = f1 - f2 ( = 1 -

2). §Ó kh¾c phôc ng­êi ta cã thÓ dïng hÖ thèng ®Ìn quay

S¬ ®å ®Êu d©y hÖ thèng ®Ìn quay

+ NÕu tÇn sè cña ®iÖn ¸p m¸y ph¸t ®Þnh hoµ lín h¬n tÇn sè cña ®iÖn ¸p l­íi: ®Ìn sÏ quay

theo chiÒu 12312... (f2 > f1, 2 > 1)

+ NÕu f2 < f1 th× ®Ìn sÏ quay theo chiÒu 132132...

+ NÕu tèc ®é quay cña c¸c ®Ìn nhanh ta cÇn ph¶i chØnh nhiªn liÖu vµo c¸c ®éng c¬ Diesel lai c¸c MF ®Ó gi¶m tèc ®é quay cña c¸c ®Ìn:

- NÕu quay theo chiÒu 123123: ph¶i gi¶m nhiªn liÖu vµo Diesel lai m¸y ph¸t ®Þnh hoµ.

- NÕu quay theo chiÒu 132132: ph¶i t¨ng nhiªn liÖu vµo Diesel lai m¸y ph¸t ®Þnh hoµ.

Nhanh

2 3

1

1

C

B

A

MF

2 3

a 1 b 1 c 1

b 2 c 2 a 2

ChËm

2 1

1

c 1

c 2 2

b 2

b 1

a 2

3

a 1

17

+ Ta sÏ ®ãng m¸y ph¸t vµo l­íi khi tèc ®é quay c¸c ®Ìn chËm vµ khi ®Ìn 1 t¾t, ®Ìn 2 vµ 3 s¸ng nh­ nhau.

3. §ång bé kÕ.

+ Lâi tõ 1 ®­îc chÕ t¹o h×nh ch÷ Z ®Æt trong cuén d©y 2 cuén d©y 2 ®­îc ®Êu víi l­íi nh­ h×nh vÏ. Lâi 1 cã thÕ quay trßn trªn 2 gèi ®ì 2 - 3. PhÝa ngoµi cuén d©y 2 ®Æt 2 cuén d©y 4 vµ 5 lÖch pha nhau mét gãc 1200 ®iÖn vµ ®­îc ®Êu víi m¸y ph¸t ®Þnh hoµ nh­ h×nh vÏ. Kim 6 ®­îc g¾n víi lâi quay 1.

+ Khi ®ãng ®iÖn ®­a ®ång bé kÕ vµo ho¹t ®éng, c¸c cuén d©y 2, 4, 5 sÏ t¹o thµnh tõ

tr­êng quay. Lâi 1 sÏ quay theo chiÒu nhÊt ®Þnh phôc thuéc vµo dÊu cña f = f1 - f2

- NÕu f2 > f1 chiÒu quay cña kim theo chiÒu thuËn chiÒu kim ®ång hå (nÕu kim quay ng­îc ta ph¶i ®¶o hai ®Çu d©y cña cuén 4 vµ 5 cho nhau).

- NÕu f2 < f1 kim quay ng­îc chiÒu kim ®ång hå.

- Tèc ®é quay cña kim phô thuéc vµo ®é lín cña f.

- NÕu kim quay nhanh ta ph¶i chØnh nhiªn liÖu vµo Diesel lai m¸y ph¸t ®Ó cho kim quay thËt chËm vµ theo chiÒu kim ®ång hå b»ng c¸ch: nÕu kim quay nhanh theo chiÒu kim ®ång hå ta ph¶i gi¶m nhiªn liÖu vµo Diesel vµ ng­îc l¹i.

4. Qui tr×nh hoµ ®ång bé chÝnh x¸c mét m¸y ph¸t vµo l­íi.

- Khëi ®éng Diesel lai m¸y ph¸t, ®iÒu chØnh tèc ®é quay b»ng tèc ®é ®Þnh møc (gÇn ®óng).

1

6

5

4

5 2

1

6 3

5

4

2

a 2 c 2 b 2

c 1 b 1 a 1

MF

T

S

R

18

- KiÓm tra ®iÖn ¸p hiÖu dông cña m¸y ph¸t vµ l­íi b»ng v«nkÕ (tèt nhÊt b»ng 1 v«nkÕ ®Ó tr¸nh sai sè ®ång hå). NÕu ch­a b»ng nhau th× ph¶i chØnh dßng kÝch tõ m¸y ph¸t ®inh hoµ.

- Quan s¸t hÖ thèng ®Ìn, hay ®ång bé kÕ. §iÒu chØnh nhiªn liÖu Diesel nÕu cÇn. Chän thêi ®iÓm hoµ ®Ó ®ãng m¸y ph¸t vµ l­íi. Hoµ ®óng khi xung dßng nhá vµ m¸y ph¸t nhËn c«ng suÊt 5%P®m.

2.3. tù ®éng hoµ ®ång bé

I. Kh¸i niÖm chung.

+ HÖ thèng tù ®éng hoµ ®ång bé toµn phÇn lµ hÖ thèng kh«ng chØ ph¸t tÝn hiÖu ®ãng apt«m¸t m¸y ph¸t muèn hoµ vµo m¹ng mµ cßn ph¸t tÝn hiÖu ®iÒu chØnh tÝn sè m¸y ph¸t ®Þnh hoµ.

+ HÖ thèng tù ®éng hoµ ®ång bé hoµn chØnh ph¶i cã ®Çy ®ñ c¸c chøc n¨ng sau:

- KiÓm tra ®iÖn ¸p m¸y ph¸t ®Þnh hoµ: U1 = U2

- KiÓm tra tÇn sè m¸y ph¸t ®Þnh hoµ

- §iÒu chØnh c©n b»ng tÇn sè f1 = f2

- Chän thêi ®iÓm göi tÝn hiÖu ®ãng ¸pt«m¸t m¸y ph¸t ®Þnh hoµ.

+ Trong thùc tÕ ®Ó ®iÒu chØnh U1 = U2 vµ f1 = f2 lµ kh«ng thùc hiÖn ®­îc. Víi sù kh¸c nhau nhá gi÷a U1 víi U2; f1 víi f2 xung dßng xuÊt hiÖn khi hoµ lµ kh«ng lín. C¸c gi¸ trÞ chªnh

lÖch cho phÐp lµ: U = (6 8)%U®m; f = (0,01 0,2) Hz

+ Trong tr¹m ph¸t xoay chiÒu muèn hoµ mét m¸y ph¸t vµo l­íi ta cÇn tho¶ m·n 3 ®iÒu kiÖn sau:

U1 = U2 f1 = f2 = 0

Trong ®ã: lµ gãc lÖch pha gi÷a 2 vect¬ ®iÖn ¸p pha t­¬ng øng

* Ta kh¶o s¸t tr­êng hîp: U1 = U2 = U f1 f2 0

XÐt c¸c vect¬ ®iÖn ¸p pha A cña m¸y ph¸t vµ l­íi, ta cã:

L­íi: U1 = U1sin1t = Usin1t

M¸y ph¸t: U2 = U2sin2t = Usin2t

Ta cã: U = US = U1 - U2

U = U S

U 2 U 1

19

=> US = U(sin1t - sin2t) = 2.Usin tww

tww

2cos.

2

2121

+ NÕu US ®­îc chØnh l­u 2 nöa chu kú ta ®­îc US chØnh lµ ®­êng bao cña ®iÖn ¸p US.

US gäi lµ ®iÖn ¸p ph¸ch

US = 2U.sin t2

sinU.2t2

S21

Trong ®ã: S = 1 - 2: gäi lµ tÇn sè gãc tr­ît

TS = SS

2

f

1

fS: lµ gäi tÇn sè tr­ît

Ta cã: = 2.t (gãc cµng t¨ng dÇn theo thêi gian)

+ Gi¸ trÞ ®iÖn ¸p ph¸ch US quyÕt ®Þnh gi¸ trÞ dßng c©n b»ng ch¹y gi÷a c¸c m¸y ph¸t khi

hoµ song song. Dßng c©n b»ng ®¹t gi¸ trÞ Max khi = cã nghÜa lµ khi 2 vect¬ 1U vµ 2U

ng­îc chiÒu nhau.

* KÕt luËn:

V S U S

t

U

V S

U S

V S

t

U

20

+ Khi hai ®iÒu kiÖn sau kh«ng tho¶ m·n (f1 f1, 0) th× sÏ cã dßng c©n b»ng vµ gi¸ trÞ

lín nhÊt cña nã khi = §èt nãng cuén d©y MF cã thÓ g©y ch¸y m¸y ph¸t.

+ VÊn ®Ò ®Æt ra lµ khi hoµ th× ICB = 0 tøc ph¶i cã US = 0 U = 0

+ Thùc tÕ viÖc chØnh cho f1 = f2 lµ kh«ng thÓ ®­îc do ®ã cho phÐp sù sai lÖch nµo ®ã:

1 - 2 SCP fSCP = (0,01 0,3)Hz

+ Tøc ®iÒu kiÖn khi hoµ lµ:

U1 = U2 1 - 2 SCP TS SCP

n2

= S.t = 0 (US = 2U.sin.2

= 0)

+ Thùc tÕ muèn thùc hiÖn ®­îc ®óng ®iÓm tiÕp xóc gi÷a tiÕp ®iÓm ®éng vµ tiÕp ®iÓm tÜnh cña ¸pt«m¸t khi Us = 0 ta ph¶i ph¸t lÖch ®ãng tr­íc khi US = 0 mét kho¶ng thêi gian t0 = t1 + t2 (t1: thêi gian trë cña hÖ thèng, t2: thêi gian trë cña ¸ptomat)

* Dùa trªn c¬ së lý thuyÕt trªn ta x©y dùng hÖ thèng tù ®éng hoµ ®ång bé chÝnh x¸c. HÖ thèng tù ®éng hoµ ®ång bé lµm 3 nhiÖm vô sau:

- Tù ®éng ®iÒu chØnh cho U1 = U2

- Tù ®éng ®iÒu chØnh f1 = f2 (thùc tÕ f1 - f2 fCP)

- Chän thêi ®iÓm hoµ ®ång bé ®ã lµ lóc fS fSCP (S SCP) vµ = 0

NhiÖm vô thø 3 rÊt quan träng b¾t buéc hÖ thèng tù ®éng hoµ ®ång bé nµo còng ph¶i cã. Cßn 2 nhiÖm vô ®Çu cã hÖ thèng kh«ng (nÕu kh«ng cã ta ph¶i ®iÒu chØnh b»ng tay).

+ Dùa vµo ph­¬ng ph¸p chän thêi ®iÓm hoµ ng­êi ta chia hÖ thèng tù ®éng hoµ ®ång bé thµnh 2 lo¹i:

- Tù ®éng hoµ ®ång bé gãc tr­íc: ph¸t lÖnh ®ãng ¸pt«m¸t tr­íc 1 gãc.

- Tù ®éng hoµ ®ång bé thêi gian tr­íc: ph¸t lÖch ®ãng ¸pt«m¸t tr­íc mét thêi gian.

II. Tù ®éng hoµ ®ång bé gãc tr­íc.

+ HÖ thèng ®­îc x©y dùng dùa trªn viÖc kiÓm tra c¸c ®iÒu kiÖn sau:

1. U1 = U2

2. S = 1 - 2 = SCP TSCP = SCP

2

3. Ph¶i ph¸t lÖch ®ãng ¸pt«m¸t tr­íc 1 gãc T = (t1 + t2).SCP

21

Trong ®ã: t2: thêi gian trÔ cña ¸pt«m¸t

t1: thêi gian trÔ cña hÖ thèng

Do ®ã USCP = 2U.sin constT 2

+ §Ó thùc hiÖn hoµ ®ång bé gãc tr­íc cÇn mét thiÕt bÞ ®o víi SCP vµ mét thiÕt bÞ ®o víi gi¸ trÞ USCP.

+ NÕu dïng phÇn tö l«gic ®Ó thùc hiÖn ta cã s¬ ®å sau:

yUS = USCP

S = SCP

x3 1

x2 1

1 U1 =U2 x1

1

S < SCPS = SCPS > SCP

USCP

T TT

US

T = (t1 + t2).SCP

+ Nh×n vµo ®å thÞ: khi S > SCP hoÆc S < SCP th× khi tiÕp ®iÓm ¸pt«m¸t tiÕp xóc nhau

th× US 0 kh«ng ®­îc phÐp.

+ Ph­¬ng ph¸p nµy chØ hoµ khi S = SCP cßn S < SCP th× kh«ng hoµ ®­îc (thùc tÕ khi

S < SCP hoµ lµ rÊt tèt).

III. Tù ®éng hoµ ®ång bé thêi gian tr­íc.

+ HÖ thèng ®­îc x©y dùng dùa trªn viÖc kiÓm tra c¸c ®iÒu kiÖn:

1. U1 = U2

2. S = 1 - 2 SCP

T

U

t

22

3. Ph¶i ph¸t lÖch ®ãng ¸pt«m¸t tr­íc mét thêi gian t0 = t1 + t2 ®Ó ®¶m b¶o khi c¸c tiÕp

®iÓm ¸pt«m¸t tiÕp xóc nhau th× US = 0, = 0

+ Thêi gian t ®­îc x¸c ®Þnh tõ kiÒu kiÖn: S

S Udt

dU (*) nh­ h×nh vÏ

Ta cã US = 2

tsin.U2.k S

1

k1 lµ hÖ sè truyÒn t¹o ra US

2

tcos.U.k

dt

Ud S

S2S

k2 lµ hÖ sè truyÒn t¹o ra dt

dUS

Tõ ®iÒu kiÖn (*) ta cã:

k12U.sin t2

cos..U.k2

t SS2

S

Gi¶i ph­¬ng tr×nh trªn ta cã: t = S

1

2

S

.k2

karctg

2

V× S SCP vµ SCP rÊt bÐ

Do ®ã ta cã c«ng thøc gÇn ®óng

t = 1

2S

1

2

S k

k

k2

k.

2

+ Ta cã thÓ chØnh k2 hoÆc k1 ®Ó cho t =

1

2

k

k b»ng tæng cña t1 vµ t2

t0 = 21

1

2 ttk

k t1: thêi gian trë cña hÖ thèng; t2: thêi gian trë cña ¸pt«mat

dUS /dt

t

U S

T

hµm cos

hµm sin

23

+ Khi S cµng nhá th× ®é biÕn thiªn US cµng nhá (dt

dUS c¶ng nhá). Nh­ng ta cã thêi

gian kÓ tõ khi dt

dUU S

S ®Õn khi US = 0 lµ kh«ng ®æi tø kh«ng phô thuéc vµo S.

WS < WSCPWS = WSCPWS > WSCP

VSCP

T TT

VS

+ NÕu dïng ph©n tö l«gic ®Ó thùc hiÖn ta cã:

1

1

1 y

dUSdt = US

S < SCP

x3

x2

1 U1 =U2 x1

y = x1 . x2 . x3

2.4 Tù ®éng ph©n chia t¶i ph¶n t¸c dông

I. Kh¸i niÖm chung:

T¶i cña tr¹m ph¸t ®iÖn cã 2 lo¹i: T¶i t¸c dông P (kw), t¶i ph¶n t¸c dông Q (KVAR)

+ T¶i t¸c dông cña m¸y ph¸t ®iÖn tØ lÖ thuËn víi m«men trªn trôc cña nã do vËy viÖc ph©n chia t¶i t¸c dông gi÷a c¸c MF c«ng t¸c song lµ sù ph©n chia m«men c¶n trªn trôc cña cac MF. ViÖc nµy ®­îc thùc hiÖn nhê viÖc thay ®æi l­îng nhiªn liÖu vµo ®éng c¬ truyÒn ®éng th«ng qua bé ®iÒu tèc.

+ T¶i ph¶n t¸c dông lµ t¶i mang tÝnh c¶m kh¸ng. ViÖc ph©n chia t¶i ph¶n t¸c dông thùc hiÖn nhê viÖc thay ®æi trÞ sè dßng kÝch tõ. TrÞ sè dßng kÝch tõ phô thuéc vµo c«ng t¸c cña hÖ thèng tù ®éng ®iÒu chØnh ®iÖn ¸p.

+ Trong tr¹m ph¸t cã c¸c m¸y c«ng t¸c song song, ®Ó ph©n chia t¶i t¸c dông ta thay ®æi l­îng nhiªn liÖu vµo c¸c ®éng c¬ th«ng qua bé ®iÒu tèc b»ng c¸ch thay ®æi tham sè cho tr­íc cña bé ®iÒu tèc. §Ó ph©n chia t¶i ph¶n t¸c dông ta thay ®æi dßng kÝch tõ cña c¸c m¸y ph¸t.

24

+ ViÖc ph©n chia t¶i t¸c dông vµ ph¶n t¸c dông gi÷a c¸c MF c«ng t¸c song song ph¶i tØ lÖ víi c«ng suÊt t¸c dông vµ ph¶n t¸c dông ®Þnh møc cña c¸c m¸y ph¸t.

ndm

n

dm3

3

dm2

2

dm1

1

Q

Q...

Q

Q

Q

Q

Q

Q

ndm

n

dm3

3

dm2

2

dm1

1

P

P...

P

P

P

P

P

P

Trong ®ã: Q1, P1: C«ng suÊt ptd vµ t¸c dông cña m¸y 1 ®ang nhËn

Q2, P2: C«ng suÊt ptd vµ t¸c dông cña m¸y 2 ®ang nhËn

Q3, P3: C«ng suÊt ptd vµ t¸c dông cña m¸y 3 ®ang nhËn

Qn, Pn: C«ng suÊt pt® vµ t¸c dông cña m¸y n ®ang nhËn

Q1®m, P1®m: C«ng suÊt pt® vµ t¸c dông ®Þnh møc cña m¸y 1

Qn®m, Pn®m: C«ng suÊt pt® vµ t¸c dông ®Þnh møc cña m¸y n

+ NÕu c«ng suÊt ®Þnh møc cña c¸c m¸y b»ng nhau th× viÖc ph©n chia t¶i ph©n t¸c dông vµ t¸c dông gi÷a c¸c m¸y ph¶i b»ng nhau. NÕu cã kh¸c nhau th× ph¶i n»m trong sai sè cho phÐp. (Kh«ng qu¸ 10% Q®m vµ 10% P®m).

+ NÕu cã sù ph©n chia t¶i ph¶i t¸c dông kh«ng ®Òu gi÷a c¸c m¸y, v­ît qu¸ giíi h¹n cho phÐp g©y ra c¸c t¸c h¹i sau:

1. M¸y ph¸t nµy nhËn toµn bé t¶i pt® cña m¸y kia dÉn ®Õn 1 m¸y bÞ c¾t ra khái l­íi ®iÖn do qu¸ t¶i vÒ dßng ®iÖn.

2. HiÖu suÊt sö dông m¸y cã t¶i pt® lín sÏ thÊp.

3. T¨ng tæng hao trong c¸c cuén d©y v× lu«n cã dßng c©n b»ng ch¹y trong hai m¸y, nÕu m¸y nµy lµ t¶i ptd cña m¸y kia.

+ §Ó thùc hiÖn ph©n chia t¶i ph¶n t¸c dông cho c¸c m¸y ph¸t c«ng t¸c song song, ng­êi ta cã c¸c ph­¬ng ph¸p sau:

1. §iÒu chØnh ®é nghiªng cña ®Æc tÝnh ngoµi cña c¸c m¸y ph¸t: U = f(Ipt®) (U = f (Iq))

2. Nèi d©y c©n b»ng.

25

II. Ph©n chia theo ®é nghiªng ®Æc tÝnh ngoµi:

Iq

U

U2

U1

U0

0

Iq3

Iq2 Iq1

3 2 1

12

3

+ Gi¶ sö TF cã 3 m¸y ph¸t 1, 2, 3 ®ang c«ng t¸c song song víi nhau vµ cã ®iÖn ¸p lµ U1.

Khi t¨ng t¶i pt® cña tr¹m thªm Iq

MF1 nhËn thªm Iq1

MF2 nhËn thªm Iq2

MF3 nhËn thªm Iq3

-> §é sôt ¸p lµ U = U1 - U2

Ta cã: 33

3K

U

tg

UIq

T­¬ng tù: 22

2K

U

tg

UIq

11

1K

U

tg

UIq

+ NÕu tr¹m ph¸t cã n MF ta cã:

nn

nK

U

tg

UIq

Tæng qu¸t ta cã:

j

jk

UIq

(*) j: M¸y ph¸t thø j

=> §é t¨ng dßng ph¶n t¸c dông cña toµn tr¹m lµ:

26

n21

n

1i

iqk

1...

k

1

k

1UIqI

n21

n

1i

i

k

1...

k

1

k

1

Iq

U

(**)

Thay (**) vµo (*) ta cã:

n21

n

1i

qi

qj

k

1...

k

1

k

1kj

I

I

* KÕt luËn:

1. NÕu kj cµng lín th× Iqj cµng bÐ: Tøc nÕu ®Æc tÝnh nghiªng cµng nhiÒu (j cµng lín) th× m¸y nhËn t¶i cµng Ýt).

2. NÕu kj = 0 (§Æc tÝnh song song víi trôc hoµnh) ë m¸y thø j th× hÖ thèng kh«ng thÓ ph©n chia t¶i ph¶n t¸c dông ®­îc.

3. Víi c¸c m¸y cã cïng c«ng suÊt ph¶n t¸c dông ®Þnh møc th× ph©n chia t¶i ph¶n t¸c dông ph¶i ®Òu nhau.

4. NÕu c¸c m¸y cã c«ng suÊt pt® ®Þnh møc kh¸c nhau, ®Ó ph©n chia t¶i ptd ta ph¶i ®iÒu chØnh ®Æc tÝnh ngoµi trong hÖ to¹ ®é t­¬ng ®èi trïng nhau.

dmIq

Iq...

dmIq

Iq

dmIq

2Iq

dmIq

Iq

n

n

3

3

21

1

+ Khi ta ®· biÕtL Muèn tha ®æi sù ph©n chia t¶i pha t¸c ®éng ®Õn dßng kÝch tõ cña c¸c m¸y ph¸t ®ã. Tõ ®ã ta kÕt luËn ®­îc r»ng: Muèn thay ®æi ®é nghiªng ®Æc tÝnh nguån U = f(Iq) ®Ó ph©n chia t¶i pt® gi÷a c¸c m¸y ph¸t c«ng t¸c song song th× a ph¶u thay ®æi ®é h÷u sau cña hÖ thèng ®iÒu chØnh ®iÖn ¸p theo ®é lÖch hoµn hÖ thèng ®iÒu chØnh ®iÖn ¸p.

27

Tõ s¬ ®å nguyªn lý ta cã ®å thÞ vÐc t¬:

TRSp I.K.RUU

Ta cã: R.I.KR.I.KUU TPTPRSp

+ Ta thÊy sù ¶nh h­ëng cña thµnh phÇn dßng t¶i t¸c dông R. k. ITP lªn gi¸ trÞ UP lµ rÊt bÐ. Cßn sù ¶nh h­ëng cña thµnh phÇn dßng t¶i ph¶n t¸c dông k.R.Itqlµ lín. Do vËy ta cã thÓ coi:

Up URS + k.R. Itq

U = U0 - URS = k.R.Itq

KÕt luËn: Ta cã ®é nghiªng cña ®Æc tÝnh U = f(Iq) phô thuéc vµo ®é lín cña Itq. Muèn thay ®æi ®é nghiªng ta thay ®æi gi¸ trÞ biÕn trë R.

III. Ph©n chia t¶i ph¶n t¸c dông b»ng c¸ch nèi d©y c©n b»ng.

+ Ng­êi ta dïng ph­¬ng ph¸p nèi d©y c©n b»ng phÝa mét chiÒu ®Ó ph©n chia t¶i ph¶n t¸c dông.

+ Ph­¬ng ph¸p nµy chØ ¸p dông cho c¸c m¸y ph¸t cã c«ng suÊt b»ng nhau, cã ®Æc tÝnh tõ gièng nhau, cã ®iÖn ¸p kÝch tõ b»ng nhau.

+ B»ng c¸ch nèi d©y b»ng phÝa mét chiÒu nh­ h×nh vÏ: dßng kÝch tõ cña 2 m¸y ph¸t lu«n

lu«n b»ng nhau C«ng suÊt ph¶n t¸c dông lu«n ®­îc ph©n chia gi÷a 2 m¸y.

R S T

SS R

U P

U 0

U = U 0 - U P

Bd

MF

U T

I T I TP

I Tq

U S U R

U RS

U P I TP .R.K

I TP .RK

T§ §C U1

T§ §C U2 kt 1 kt 2 K 1

K 2

MF 1 MF 2

28

* Ngoµi ra ng­êi ta cßn dïng ph­¬ng ph¸p nèi d©y c©n b»ng phÝa xoay chiÒu ®Ó ph©n chia t¶i ph¶n t¸c dông gi÷a c¸c m¸y ph¸t c«ng t¸c song song. Nh­ng ph­¬ng ph¸p nµy Ýt ®­îc dïng.

Ch­¬ng 3

B¶o vÖ tr¹m ph¸t ®iÖn

3.1 Kh¸i niÖm chung

+ Trong qu¸ tr×nh vËn hµnh khai th¸c tr¹m ph¸t ®iÖn, lu«n lu«n cã kh¶ n¨ng x¶y ra sù cè hoÆc h­ háng, chÝnh v× vËy cÇn ph¶i cã c¸c thiÕt bÞ b¶o vÖ.

* NhiÖm vô cña c¸c thiÕt bÞ b¶o vÖ:

1. Tù ®éng ng¾t m¹ch nh÷ng phÇn tö cã sù cè khái nh÷ng phÇn tö kh¸c ®ang ho¹t ®éng b×nh th­êng.

2. Tù ®éng ng¾t m¹ch mét sè phÇn tö thuéc tr¹m ph¸t.

VÝ dô: khi tr¹m ph¸t bÞ qu¸ t¶i, th× tù ®éng ng¾t c¸c nhãm phô t¶i kh«ng quan träng.

2. Dù b¸o nh÷ng chÕ ®é c«ng t¸c kh¸c víi chÕ ®é c«ng t¸c ®Þnh møc nh­: Dßng t¶i m¸y ph¸t gÇn b»ng hoÆc lín h¬n dßng t¶i ®Þnh møc - §iÖn trë c¸ch ®iÖn cña tr¹m gi¶m qu¸ giíi h¹n cho phÐp .v.v...

* C¸c yªu cÇu ®èi víi c¸c thiÕt bÞ b¶o vÖ:

1. B¶o vÖ ph¶i cã tÝnh chän läc: ChØ ng¾t c¸c phÇn tö h­ háng hoÆc bÞ sù cè, ®¶m b¶o sù ho¹t ®éng b×nh th­êng cho c¸c phÇn tö kh¸c.

2. B¶o vÖ ph¶i cã tÝnh t¸c ®éng nhanh: nhê t¸c dông nhanh cã thÓ h¹n chÕ ®­îc c¸c ¶nh h­ëng xÊu ®Õn c¸c m¸y ph¸t c«ng t¸c song song, ®Õn c¸c phÇn tö kh¸c, n©ng cao tÝnh æn ®Þnh cña hÖ thèng.

3. B¶o vÖ ph¶i cã ®é tin cËy. C¸c thiÕt bÞ b¶o vÖ rÊt Ýt khi ho¹t ®éng v× rÊt Ýt khi x¶y ra sù cè. Tuy nhiªn khi x¶y ra sù cè, c¸c thiÕt bÞ b¶o vÖ ph¶i ho¹t ®éng ®­îc vµ ho¹t ®éng ®óng.

4. B¶o vÖ ph¶i cã ®é nh¹y cao: §©y lµ yªu cÇu quan träng ®Ó ®¶m b¶o thiÕt bÞ b¶o vÖ ph¶n øng ngay víi nh÷ng hiÖn t­îng h­ háng, sù cè.

3.2 B¶o vª cho m¸y ph¸t

M¸y ph¸t cÇn cã c¸c lo¹i b¶o vÖ sau:

1. B¶o vÖ ng¾n m¹ch

2. B¶o vÖ qu¸ t¶i

3. B¶o vÖ c«ng suÊt ng­îc

29

4. B¶o vÖ thÊp ¸p

5. B¶o vÖ ®iÖn ¸p cao.

I. B¶o vÖ ng¾n m¹ch cho MF:

+ §Ó b¶o vÖ ng¾n m¹ch cho m¸y ph¸t ng­êi ta th­êng dïng cÇn ch×, ¸p to m¸t.

+ B¶o vÖ ng¾n m¹ch cho m¸y ph¸t lµ rÊt quan träng. Cã thÓ kh«ng cã c¸c lo¹i b¶o vÖ kh¸c nh­ng b¶o vÖ ng¾n m¹ch nhÊt thiÕt ph¶i cã.

+ NÕu dïng ¸p t« m¸t ®Ó b¶o vÖ ng¾n m¹ch, ng­êi ta th­êng dïng 3 lo¹i ¸pt«m¸t sau:

1. ¸p t« m¸t cæ ®iÓn (2 nÊc b¶o vÖ)

2. ¸p t« m¸t chän läc (3 nÊc b¶o vÖ)

3. ¸p t« m¸t t¸c ®éng nhanh (4 nÊc b¶o vÖ)

1. ¸p t« m¸t cæ ®iÓn

0

t

I

tk

tb

I®m Igh I2 I3

qu¸ t¶i

ng¾n m¹ch

+ Tõ ®Æc tÝnh t = f(I) ta thÊy lo¹i ¸p t« m¸t ho¹t ®éng chØ cã 2 nÊc b¶o vÖ. B¶o vÖ qu¸ t¶i víi thêi gian tk c¾t MF ra kh«ng b¶o vÖ ng¾n mach víi thêi gian tb c¾t m¸y ph¸t

30

2. ¸p t« m¸t chän läc

I2I1IghI®m

tb

tk

I

t

0

tZ

I3

+ §èi víi ¸p t« m¸t cæ ®iÓn nÐu dßng m¸y ph¸t míi chØ lín h¬n I2mét Ýt mµ ®· c¾t MF ra

khái m¹ng sau thêi gian t (0,01 0,03) lµ qu¸ sím. Nªn lo¹i ¸p t« m¸t chän läc I1 I2 th× m¸y

ph¸t ®­îc c¾t ra khái m¹ng sau thêi gian t3 (0,1 0,3).

3. ¸p t« m¸t ho¹t ®éng nhanh:

ts

I3

tZ

0I

tk

tb

I®m Igh I1 I2 I4

+ NÕu x¶y ra ng¾n m¹ch IMF > I3 víi thêi gian c¾t lµ tb th× cã thÓ dÉn ®Õn ch¸y MF. V× vËy ®Ó b¶o vÖ cho MF khi dßng lín h¬n I3 th× lo¹i ¸p t« m¸t ho¹t ®éng nhanh cho phÐp ho¹t ®éng trong thêi gian ts b»ng 1 vµi ms.

+ Khi sö dông ¸p t« m¸t nµy, kh«ng cÇn sö dông thªm c¸c cÇu ch×.

31

II. B¶o vÖ qu¸ t¶i cho m¸y ph¸t.

+ C¸c nguyªn nh©n lµm cho MF bÞ qu¸ t¶i:

- Khëi ®éng trùc tiÕp ®éng c¬ dÞ bé cã c«ng suÊt lín.

- Qu¸ t¶i cña c¸c ®éng c¬ cã c«ng suÊt lín

- Sù ph©n chia t¶i kh«ng ®Òu gi÷a c¸c MF c«ng t¸c song song.

- Khi ng¾t 1 trong 2 m¸y m¸y ®ang c«ng t¸c song song khi t¶i cña tr¹m cßn lín.

+ M¸y ph¸t ®­îc chÕ t¹o cã thÓ chÞu ®­îc dßng b»ng 1,1 I®m trong thêi gian 15' hoÆc dµi h¬n, nh­ng sau thêi gian ®ã ph¶i cã tÝn hiÖu b¸o ®éng b»ng chu«ng hoÆc cßi kÕt hîp víi ®Ìn.

+ NÕu m¸y ph¸t bÞ qu¸ t¶i tõ (1,1 1,5) I®m c¸c thiÕt bÞ cã ®é trÔ thêi gian ph¶i ho¹t ®éng.

+ NÕu IMF = 1,5 I®m thiÕt bÞ b¶o vÖ qu¸ t¶i ph¶i ho¹t ®éng víi thêi gian kh«ng qu¸ 2" ®èi víi MF (~)

+ Khi IMF > 1,5 I®m, ta coi m¸y ph¸t bÞ ng¾n m¹ch vµ thiÕt bÞ b¶o vÖ ng¾n m¹ch ph¶i ho¹t ®éng.

+ Ng­êi ta hay dïng c¸c r¬ le ®iÖn tõ, r¬ le nhiÖt hoÆc c¸c r¬ le b¸n dÉn ®Ó lµm thiÕt bÞ b¶o vÖ qu¸ t¶i.

+ S¬ ®å khèi cña r¬ le b¶o vÖ qu¸ t¶i b»ng b¸n dÉn:

Tæng hîp tÝn hiÖu

vµo K§ TRIG¥ TÝn hiÖu ra

U S (nguån) U S (nguån)

I R I S I T

R S T

Bd

32

+ R¬le b¶o vÖ qu¸ t¶i ®iÖn tõ:

+ B¶o vÖ t¶i b»ng r¬le nhiÖt:

III. B¶o vÖ c«ng suÊt ng­îc cho m¸y ph¸t:

+ §èi víi c¸c m¸y ph¸t xoay chiÒu:

NÕu nh­ tÇn sè kh«ng t¶i cña MF ®ang c«ng t¸c song song víi c¸c MF kh¸c nhá h¬n tÇn sè cña l­íi th× sÏ cã hiÖn t­îng c«ng suÊt t¸c dông tõ m¹ng ch¹y vµo m¸y ph¸t.

* C¸c nguyªn nh©n g©y ra c«ng suÊt ng­îc:

+ Do Diesel lai MF bÞ sù cè.

+ Do ®Æc tÝnh c«ng suÊt cña c¸c diesel lai MF cã ®é chiÕu sai kh¸c nhau nªn khi ph©n chia cã thÓ bÞ c«ng suÊt ng­îc.

+ Do ng­êi vËn hµnh hßn MF vµo l­íi kh«ng ®óng hoÆc sau khi hßn xoay tiÕn hµnh ph©n chia t¶i kh«ng ®óng.

* B¶n chÊt cña hiÖn t­îng c«ng su¸t ng­îc:

- Dßng t¶i cña m¸y ph¸t ®¶o pha 1800

R S T

R I R I R I

1800

UA

IA

IAN

33

IA: Dßng t¶i mµ MF cÊp cho t¶i.

IAN: Dßng mµ MF nhËn tõ l­íi khi bÞ CSN

* C¸c lo¹i r¬ le c«ng suÊt ng­îc

1. R¬ le c¶m øng.

* CÊu t¹o:

+ 1& 2 lµ c¸c khung tõ. Cuén d©y sè 4 lÊy dßng tõ biÕn dßng (dßng s¬ cÊp lµ dßng t¶i MF). Cuén d©y 5 lÊy nguån tõ biÕn ¸p (§iÖn ¸p s¬ cÊp lµ ®iÖn ¸p pha cña pha lÊy tÝn hiÖu dßng). Ta gäi cuén 4 lµ cuén dßng, cuén 5 lµ cuén ¸p. §Üa sè 3 b»ng nh«m cã thÓ quay theo mét chiÒu quanh trôc quay cßn chiÒu kia bÞ chÆn l¹i kh«ng quay ®­îc. TiÕp ®iÓm 6 ng¾n víi ®Üa quay 3. TiÕp ®iÓm 7 cè ®Þnh.

Ta cã ®å thÞ vÐc t¬:

I

I

IFN

U

IU

IFN

U

IN

Do cã tæn hao trong .......... tõ nªn I ITF, U IU. Gãc I, u = 900 - .

Do I vµ u lÖch nhau vÒ kh«ng gian vµ cïng lÖch nhau vÒ thêi gian nªn lµ tõ th«ng

quay. c¶m øng sang ®Üa 3 c¸c søc ®iÖn ®éng -> XuÊt hiÖn dßng ch¹y trong ®Üa -> Sù t­¬ng

t¸c gi÷a vµ dßng trong ®Üa sinh ra m«men quay.

Mq = k.I. u. Sin (900 - )

D­íi t¸c dông cña Mq lµ cho ®Õn ®Üa quay theo mét chiÒu. Do chiÒu quay nµy cã chèt h·m nªn ®Üa kh«ng quay ®­îc.

4 1

I TF Tõ biÕn dßng

Tõ biÕn ¸p

I U

5 2

3

6

7

34

+ Khi cã c«ng suÊt ng­îc: ITF ®¶o pha 1800 -> I ®¶o pha 1800

-> gãc IN, = 1800 + 900 -

Do ®ã: Mq = k. I. u. sin (900 - + 1800) = -k.I. u. Sin (900 - )

Mq ®¶o dÊu -> ®Üa 3 quay ng­îc l¹i, ®©y lµ chiÒu quay tù do -> tiÕp ®iÓm 6 sau 1 thêi gian tiÕp xóc víi tiÕp ®iÓm 7 -> ®ãng m¹ch ng¾t ¸p t« m¸t MF.

* ChØnh ®Þnh:

+ ChØnh gi¸ trÞ c«ng suÊt ng­îc cÇn b¶o vÖ: Thay ®æi sè vßng d©y cuén dßng I t­¬ng øng cã c¸c nÊc b¶o vÖ:

VÝ dô: 6%, 9%, 18%

%100.

dm

N

P

P

+ ChØnh thêi gian trÔ: chØnh kho¶ng c¸ch gi÷a tiÕp diÓm 6 & 7.

2. R¬ le c«ng suÊt ng­îc b»ng b¸n dÉn.

+ Bé c¶m øng nh¹y pha (cã thÓ lµ chØnh l­u nh¹y pha hoÆc khuyÕch ®¹i nh¹y) BNF nhËn tÝn hiÖu dßng MF, ITF vµ tÝn hiÖu ¸p pha cña pha lÊy trong dßng. BNF x¸c ®Þnh chiÒu c«ng suÊt vµ ®­a ®Õn bé sau ®ã ®­a ®Õn bé trigo. Bé trig« lµm viÖc ®­a th ®Õn ngÇ ¸p t« m¸t khi cã hiÖn t­îng c«ng suÊt ng­îc.

BNF

K§

Trigo TÝn hiÖu ra

ITF

UCC UCC

U

35

+ VÝ dô bé chØnh l­u nh¹y pha:

UR3

UR2

U1

P < 0

UI

UR = UR2 - UR3 < 0UR = UR2 - UR3 > 0

P > 0

U2

UR3

UI

UR2

U1

UA

IAIA

§Õn bé K§UR

-(+)

+(-)R4

C2C1

R3

R2

D1

D2

R1

UI

U2

U1

UA

R¬ le c«ng suÊt ng­îc b»ng b¸n dÉn.

C6

IA

S

T

G D

F

EH

UIA

UA2

UA1

6

5

4 BA

2

1Bd

C5R29

D6

D5

R31

R30

R32

C3

C4

8

9

7

C2 DZ2

DZ1 T5

R11

R

R6

R9

T4

R8

T3

R5

R7R4

T1

T2

R3

R2

D2

R1

R35

R46

R47

N

M

R34

R33

RZ

* C¸c th«ng sè chÝnh:

- §iÖn ¸p ®inh møc: 3 x 380v/50Hz: (4), (5), (6)

+ Dßng ®Þnh møc: 5A: (1), (2) lÊy tõ thø cÊp biÕn dßng chÝnh.

+ §iÒu chØnh c¸c ng­ìng b¶o vÖ c«ng suÊt ng­îc: 4 - 17% nhê thay ®æi c¸c ®Çu ®Êu M, N, S, T.

36

UHF

UGF

UIA

UA1

UA2

UA2

UA1

UIA

UGF

UHF

+ §iÖn ¸p nguån nu«i: 24V, DC (7), (8)

+ TÝn hiÖu ra: U = 24V, I = 0,8A: (7) vµ (9).

* Giíi thiÖu phÇn tö:

* Nguyªn lý:

+ S¬ cÊp biÕn dßng tõ cuén thø cÊp biÕn dßng chÝnh pha A

+ Thø cÊp biÕn ¸p BA trïng pha víi ®iÖn ¸p pha A.

+ M¹ch chØnh l­u nh¹y pha: D5, D6, R30, R3. §iÖn ¸p UDE lµ mét chiÒu cã cùc tÝnh phô thuéc vµo gãc pha ®Çu cña vÐc t¬ dßng pha A (tøc phô thuéc vµo chiÒu c«ng suÊt).

+ Khi ch­a cã hiÖn t­îng c«ng suÊt ng­îc:

-> UR30 > UR31

T3 & T4 Triger Smith -> T3 kho¸ -> T4 ®ã

T5 kho¸ -> kh«ng cã tÝn hiÖu b¶o vÖ c«ng suÊt ng­îc.

+ Khi cã hiÖn t­îng c«ng suÊt ng­îc:

-> U30 < UR1 -> D, E -> T1 kho¸ -> T2dÉn -> T3 dÉn -> T4 kho¸

-> T5 dÉn -> cã tÝn hiÖu b¶o vÖ c«ng suÊt ng­îc

-> Ng¾t ¸p to m¸t MF.

37

Ch­¬ng 4

§iÒu khiÓn, tù ®éng kIỂM tra, b¸o ®éng

vµ b¶o vÖ diesel lAI M¸y ph¸t

4.1. §iÒu khiÓn diesel lai m¸y ph¸t

§iÒu khiÓn diesel lai m¸y ph¸t bao gåm c¸c qu¸ tr×nh sau

- Khëi ®éng vµ dõng Diesel

- æn ®Þnh tèc ®é cho Diesel

- Ph©n chia t¶i t¶i t¸c dông

I. Khëi ®éng vµ dõng Diesel

1. Khëi ®éng (Start)

a. ChuÈn bÞ khëi ®éng

+ Via m¸y, sau khi via xay ®Õ tay via vµo ®óng vÞ trÝ. NÕu ®Ó kh«ng ®óng vÞ trÝ th× sÏ kh«ng khëi ®éng ®­îc (cã c«ng t¾c c¶m biÕn)

+ KiÓm tra møc dÇu LO ë c¸c te

+ NÕu m¸y cí b¬m dÇu b«i tr¬n s¬ bé, ch¹y b¬m dÇu b«i tr¬n s¬ bé

+ KiÓm tra ¸p suÊt giã khëi ®éng nÕu khëi ®éng b»ng giã nÐn (P = 15 25 kg/cm2). KiÓm tra acquy vµ c¸c d©y dÉn nÕu khëi ®éng b»ng ®éng c¬ ®iÖn

+ Quan s¸t c¸c phÇn quay cã bÞ v­íng m¾c g× kh«ng

+ NÕu Diesel tr­íc ®ã bÞ sù cè lo¹i bá sù cè sau ®ã hßm nguyªn hÖ thèng (Ên nót Reset)

+ Chän chÕ ®é khëi ®éng Tay (Man)

Tù ®éng (Auto) mÊt nguån chÝnh

b. Khëi ®éng (Start)

Cã tÝn hiÖu khëi ®éng Man Ên nót start

Auto mÊt nguån chÝnh

Diesel quay. cã hai tr­êng hîp x¶y ra

- Khëi ®éng thµnh c«ng: Tèc ®é Diesel t¨ng lªn, khi ®¹t tèc ®é nmin cã tÝn hiÖu c¾t khëi ®éng, tèc ®é Diesel tiÕp tôc t¨ng b»ng tèc ®é ®Æt (th­êng b»ng tèc ®é ®Þnh møc). Cã tÝn hiÖu

38

®­a m¹ch b¸o ®éng vµ b¶o vÖ ¸p lùc dÇu b«i tr¬n vµo lµm viÖc (tr­íc ®ã bÞ lo¹i ra). T¾t b¬m dÇu b«it r¬n s¬ bé

- Khëi ®éng kh«ng thµnh c«ng: Sau mét thêi gian, còng tÝn hiÖu c¾t khëi ®éng, tèc ®é Diesel gi¶m dÇn vªd kh«ng. NÕu hÖ sè cho phÐp tù ®éng khëi ®éng l¹i vÒ sè lÇn (th­êng lµ 3)

th× hÖ thèng chê mét thêi gian tõ (8 20)'' ®Ó cho giã hoÆc acqui håi phôc khëi ®éng lÇn 2. nÕu kh«ng thµnh c«ng sau thêi gian trÔ khëi ®éng lÇn 3. NÕu kh«ng thµnh c«ng hÖ th«i dõng khëi

®éng. Ng­êi vËn hµnh x¸c ®Þnh nguyªn nh©n lo¹i bá nguyªn nh©n. sau ®ã ph¸t lÖnh khëi ®éng tiÕp

2. Dõng Diesel (Stop)

* Dõng b×nh th­êng: ng­êi vËn hµnh chñ ®éng dõng m¸y l¹i tr¹m ph¸t chñ ®éng ph¸t lÖnh dõng (®iÖn l­íi ®­îc håi phôc, hoÆc t¶i cña tr¹m nhá kh«ng cÇn MF c«ng t¸c song song)

- CÊp nguån cho van dõng c¾t nhiªn liÖu vµo Diesel hä c¾t nguån vµo bé ®iÒu tèc ®é

®iÖn tö (nÕu bé ®iÒu tèc ®é lín lµ bé ®iÒu tèc ®é ®iÖnt ö) Diesel sÏ dõng

* Dõng sù cè: (Emngency Stop)

+ Khi c¸c th«ng sè cña Diesel kh«ng ®¶m b¶o: ¸p suÊt dÇu b«i tr¬n thÊp, nhiÖt ®é lµm

m¸t qu¸ cao, Diesel v­ît tèc ®é (n) n®m) hÖ thèng tù ®éng cÊp nguån cho van dõng sù cè kÐo thanh r¨ng nhiªn liÖu b¸o b»ng chu«ng cßi vµ ®Õn th«ng sè bÞ sù cè. Sau khi x¸c ®Þnh

®­îc nguyªn nh©n lo¹i bá nguyªn nh©n muèn cho Diesel ho¹t ®éng trë l¹i ph¶i h·m nguyªn hÖ th«ng b(Ên nót Reset hoÆc t¾t sau ®ã bËt nguån trë l¹i)

II. æn ®Þnh tèc ®é Diesel lai MF

1. ý nghÜa cña viÖc gi÷ tèc ®é Diesel lai MF kh«ng ®æi

+ NÕu f > f®m: Tèc ®é quay c¸c ®éng c¬ ®iÖn > U®m nhanh chãng bµo mßn c¸c chi tiÕt,

c«ng suÊt ®éng c¬ ®iÖn nhËn tõ m¹ng t¨ng > P®m g©y qu¸ t¶i cho ®éng c¬ vµ cã thÓ g©y qu¸

t¶i cho tr¹m ph¸t. rë kh¸ng cña c¸c cuécn hót c«ng t¾c t¬, r¬ le t¨ng I lùc hót cña

chóng gi¶m ¶nh h­ëng ®Õn sù ho¹t déng tin cËy cña chóng. Tæn hao thÐp cña ®éng c¬ t¨ng

®éng c¬ g¶m

+ NÕu f < f®m: Tèc ®é ®éng c¬ gi¶m n¨ng suÊt cña c¸c b¶n, qu¹t gi¶m , c¸c trë kh¸ng

gi¶m Dßng trong c¸c thiÕt bÞ t¨ng Gi¶m thuæi thä c¸c thiÕt bÞ. §Æc biÖt ®èi víi c¸c ®éng

c¬ Mc = const Dßng t¶i ®éng c¬ t¨ng g©y qu¸ t¶i vÒ dßng ®èt nãng ®éng c¬ Tuæi

thä gi¶m, ®ång thêi do n kÐo dµi c¸c quy tr×nh s¶n xuÊt

39

2. Bé ®iÒu tèc ®iÖn MF (Electronic governor)

- X©y dùng trªn nguyªn lý ®é lÖch

- Bé t¹o chuÈn: T¹o tÝn hiÖu tèc ®é ®Æt tr­íc Uo - chÝnh lµ tèc ®é ®Þnh møc cña Diesel.

+ Bé ph¶n håi tèc ®é: NhËn tÝn hiÖu tèc ®é Diesel biÕn ®æi thµnh tÝn hiÖu ®iÖn ¸p U ®­a vµo bé so s¸nh

+ Bé so s¸nh: U = Uo - U

+ BékhuyÕch ®¹i: khuyÕch ®¹i U ®Ó ®­a ra tÝn hiÖu c«ng suÊt ®ñ lín ®­a tíi cuén hót ®iÖn tõ phô thuéc vµo ®é lín d©y c¸p tõ békhuyÕch ®¹i. §é dÞch chuyÓn cña lâi cuén hót l¹i

thay ®æi ®é mØ cña thanh r¨ng nhiªn liÖu TRNL Thay ®æi dÇu vµ DÝeel

+ Gi¶ sö: MF nhËn thªm t¶i t¸c dông P Mc trªn trôc Diesel t¨ng n U = Uo -

U t×m ra bé khuyÕch ®¹i ph¸t triÓn ®é dÞch chuyÓn cña lâi cuén hót t¨ng TRNL

më thªm nhiªn liÖu vµo Diesel n göi cho n = no

+ Chó ý: Khi cuén hót ®iÖn tõ kh«ng ®­îc cÊp dßng, d­íi t¸c dông cña lß xo kÕo lâi

cuén hót vÒ O TRNL ®é më = O

* VÝ dô bé ®iÒu tèc ®iÖn tö

II. Ph©n chia t¶i t¸c dông theo ®Æc tÝnh tÜnh:

B»ng c¸ch thay ®æi ®é hiÓu sai ®Æc tÝnh f=(P)

f: tÇn sè m¸y ph¸t

p: c«ng suÊt t¸c dông

+ §Æc tÝnh f = (P) gäi lµ ®Æc tÝnh tÜnh cña Diesel lai MF.

T¹o

chuÈn

K§

Cuén hót

®iÖn tõ

D

Ph¶n håi

tèt kÖ

U0

U

P

TR

NL

n

U

40

* VÝ dô: Tr¹m ph¸t cã 3 m¸y ph¸t c«ng t¸c song song víi nhau cã c¸c ®Æc tÝnh tÜnh nh­ h×nh vÏ.

P3P2P1

f

f2

f1

f0

0

P1

P2 P3

1 2 3

32

1

+ Ban ®Çu: T¶i MF1 lµ p1, MF2 lµ P2, MF3 lµ P3 tÇn sè cña l­íi lµ f1

+ T¨ng t¶i cho tr¹m thªm P -> tÇn sè l­íi gi¶m xuèng f2

Khi ®ã MF1 nhËn thªm t¶i lµ P1

MF2 nhËn thªm t¶i lµ P2

MF3 nhËn thªm t¶i lµ P3

Ta cã F = F1 - F2

33

3

22

2

11

1

c

c

c

K

f

tg

fp

K

f

tg

fp

K

f

tg

fp

Tæng qu¸t tr¹m ph¸t cã n m¸y ph¸t ta cã:

cnn

nK

f

tg

fp

Ta cã:

cncc

n

i

iKKK

ppp1

......11

211

41

=>

cncccncc

n

i

i

KKK

p

KKK

p

f1

......111

......11

2121

1

Ta cã:

cn2c1c

cn

n

cn2c1c

2c

2

cn2c1c

1c

1

K

1......

K

1

K

1K

pp

K

1......

K

1

K

1K

pP

K

1......

K

1

K

1K

pP

KÕt luËn:

+ NÕu ph©n chia t¶i theo t¸c dông ®Æc tÝnh f = (p) th× ta t¸c dông cña m¸y ph¸t tØ lÖ nghÞch víi tèc ®é sai tÜnh 1.

+ ChØ cÇn 1 m¸y cã ®é sai tÜnh Kc = 0 (®Æc tÜnh f = v« sai) th× hÖ thèng ph©n chia t¶i kh«ng æn ®Þnh.

+ NÕu c¸c ®Þnh tÜnh f = (p) cña c¸c m¸y ph¸t c«ng niªn th× sai sè tÇn sè f cµng lín.

+ Muèn thay ®æi ®é sai sè tÝnh Kc ta chØnh nóm speed droop cña bé ®iÒu tèc.

* Qu¸ tr×nh ph©n chia tai cña 2 m¸y ph¸t sau khi håi 1m vµo c«ng t¸c song song víi K m¸y ph¸t ……

f

P

f

P

f

P

f0

f1

f1

f2

1

2

1

2 2

P2 P1 P'2 P'1 P''2 P''1

42

4.2 tù ®éng kiÓm tra, b¸o ®éng, b¶o vÖ diesel lai m¸y ph¸t

1. Chøc n¨ng cña hÖ thèng:

+ §¸nh gi¸ kh¶ n¨ng lµm viÖc cña Diesel lai MF th«ng qua c¸ th«ng sè cña nã: Tèc ®é, ¸p lùc dÇu b«i tr¬n, nhiÖt ®é n­íc lµm m¸t, NhiÖt ®é dÇu b«i tr¬n, nhiÖt ®é khÝ x¶, ¸p lùc n­íc lµm m¸t…..

+ Gióp x¸c ®Þnh nhanh chãng th«ng sè sù cè vµ møc ®é sù cè.

+ Th«ng b¸o tÝn hiÖu b»ng ®Ìn, cßi hoÆc chu«ng cho ng­êi vËn hµnh biÕt.

+ §iÒu khiÓn qu¸ tr×nh tù ®éng b¶o vÖ c¸c ®èi víi c¸c th«ng sè quan träng: Qu¸ té, ¸p lùc dÇu b«i tr¬n thÊp, nhiÖt ®é n­íc lµm m¸t qu¸ cao.

2. Yªu cÇu ®èi víi hÖ thèng:

+ §¶m b¶o tÝnh chÝnh x¸c: b¸o ®óng th«ng sè kh«ng ®¶m b¶o. kh«ng b¸o ®éng gi¶ vµ b¸o ®éng nhÇm.

+ Ph¶i cã tÝnh liªn tôc: sau khi cã mét th«ng sè b¸o ®éng ta ®· x¸c nhËn sù cè th× c¸c th«ng sè kh¸c vÉn ®­îc ë tr¹ng th¸i s½n sµng ®­îc b¸o ®éng.

+ KÕt cÊu ®¬n gi¶n, gän nhÑ.

+ ThuËn tiÖn cho viÖc kiÓm tra, b¶o d­ìng vµ söa ch÷a.

3. S¬ ®å khèi cña hÖ thèng kiÓm tra, b¸o ®éng vµ b¶o vÖ.

+ C¸c c¶m biÕn:

- C¶m biÕn ¸p lùc: C¶m biÕn ¸p lùc kiÓu Role, c¶m biÕn ¸p lùc liªn tôc: ¸p suÊt ®iÖn trë.

- C¶m biÕn nhiÖt ®é: c¶m biÕn nhiÖt kiÓu R¬le, nhiÖt ®iÖn trë, cÆp nhiÖt.

- C¶m biÕn tèc ®é: M¸y ph¸t tèc (AC, DC) c¶m biÕn tèc ®é kiÓu xung, c¶m biÕn tèc ®é

th«ng qua tÇn sè m¸y ph¸t: Go

nPf

P

Gofn

.

C¸c c¶m kiÕn

Trung t©m xö lý tÝn hiÖu

NhËn tÝn hiÖu tõ c¶m biÕn

Do c¸c th«ng sè

§Ìn b¸o ®éng chung

Cßi b¸o ®éng chung

PhÇn tö thùc hiÖn dõng khÈn cÊp.

C¸c ®Ìn b¸o th«ng sù cè.

43

- C¶m øng møc kÐt n­íc lµm m¸t: c¶m biÕn kiÓu phao.

+ ChØ b¸o c¸c th«ng sè: Tèc ®é quay, ¸p lùc dÇu LO, nhiÖt ®é n­íc lµm m¸t.

+ KiÓm tra vµ b¸o ®éng: ¸p lùc dÇu b«i tr¬n thÊp, nhiÖt ®é n­íc lµm m¸t cao, nhiÖt ®é dÇu b«i tr¬n cao, nhiÖt ®é khÝ x¶ cao…..

+ B¶o vÖ: ¸p lùc dÇu LO qu¸ thÊp, NhiÖt ®é n­íc lµm m¸t qu¸ cao. qu¸ tèi n) n ®en (105

115%).

44

Ch­¬ng 5

Tù ®éng chuyÓn nguån

(Automatic Transfer Switch: ATS)

1. Chøc n¨ng cña ATS:

C¶m biÕn sù mÊt nguån chÝnh - khèi ®éng Diesel lai m¸y ph¸t - chuyÓn t¶i cho m¸y ph¸t khi ®iÖn ¸p vµ tÇn sè ®¹t tíi gi¸ trÞ ®Þnh møc vµ æn ®Þnh. Khi cã nguån chÝnh cã trë l¹i b×nh th­êng - chuyÓn t¶i trë l¹i nguån chÝnh - sau ®ã dõng Diesel lai MF.

Nguån dù phßng

2. CÊu t¹o cña ATS:

+ ATS bao gåm c¸c thiÕt bÞ sau:

- 2 c«ng t¾c t¬, hoÆc 2 ¸p tomat ®­îc ®iÒu khiÓn b»ng ®iÖn cã kh¶ n¨ng thanh ®ãng c¾t dßng ®iÖn lín vµ cã tèc ®é nhanh: 1 ®Õ ®ãng c¾t ®iÖn chÝnh (QN), 1 ®Õ ®¸y c¾t ®iÖn m¸y ph¸t (QR). Hai thiÕt bÞ ®ãng c¾t nµy cã khãm liªn ®éng c¶ vÒ c¬ khÝ vµ vÒ ®iÖn t¸c dông tr¸nh ®ãng ®ång thêi c¶ 2 nguån g©y ng¾n m¹ch.

- C¸c m¹ch c¶m biÕn ®iÖn ¸p, tÇn sè vµ c¸c m¹ch ®iÒu khiÓn c¸c c«ng t¨c t¬ hoÆc ¸pt«mat.

- C«ng t¾c chän chÕ ®é ho¹t ®éng: chÕ ®é b»ng tay (man); chÕ ®é tù ®éng (Auto) chÕ ®é chê s½n sµng (Standby)

- C¸c ®Ìn b¸o tr¹ng th¸i lµm viÖc cña ATS.

QN

QR

Bé §K

N

G R

T¶i

Nguån chÝnh

45

3. §Æc tÝnh thêi gian cña ATS

A E F GDCB0

U,f

t

+ A: Lµ ®iÓm b¾t ®Çu m¾t ®iÖn l­íi

+ B: Diesel cã tÝn hiÖu khëi ®éng vµ Diesel b¾t ®Çu khëi ®éng.

tAB = 4….

+ BC: Giai ®o¹n khëi ®éng Diesel - §iÓm C: Khëi ®éng thµnh c«ng

+ D: §iÖn ¸p, tÇn sè ®¹t ®Þnh møc æn ®Þnh. Bé ®iÒu khiÓn ®­a tÝn hiÖu ®Ó c¾t QN, ®ãng QR cÊp ®iÖn tõ MT cho t¶i.

+ DE: M¸y ph¸t cÊp ®iÖn cho t¶i khi nguån chÝnh mÊt ®iÖn.

+ E: §iÖn l­íi cã trë l¹i

+ F: TÝn hiÖu tõ bé ®iÒu khiÓn c¾t QR, ®ãng QN. §ång thêi göi tÝn hiÖu dõng cho ho¹t ®éng ®iÓu khiÓn Diesel

tEF = (3 4')

+ FG: Thêi gian ch¹y kh«ng t¶i cña Diesel: t¸c dông gi¶m nhiÖt tõ tõ cho Diesel.

tFG = (4 5')